基于热探针法的冷冻砂型导热系数测定与分析

砂型导热系数对铸件性能有着重要的影响,本文对冷冻铸造中冷冻砂型的导热系数进行了研究。采用热探针法对不同含水量的冷冻砂型在不同温度下的导热系数进行了测定,建立冷冻砂型导热系数体积混合法预估模型,揭示了冷冻砂型导热系数与含水量以及温度的关系。试验结果表明,含水量越高,冷冻砂型导热系数越大。在低于0℃的温度环境下冷冻砂型导热系数随温度升高而增大;0℃时冰变水导致导热系数断崖式下降;0℃以上导热系数随温度的升高而升高。本文实现了冷冻砂型导热系数的测定分析,为冷冻砂型铸造更好的应用提供了研究基础.

瞬时热探针法测量沸石复合吸附剂导热系数

应用瞬时热探针法测试吸附制冷工质导热系数，在不同的吸附量下对配置出的复合吸附剂导热系数进行测试，并从中选出适用于太阳能冷管的复合吸附剂Z1和Z2．试验结果表明：在同一吸附量的情况下，导热系数与其添加的粘结剂含量正相关，并且在W=0％～7．5％的添加粘结剂范围内导热系数随着粘结剂含量增加而显著增加；13X沸石原粉、复合吸附剂样品Z1和Z2的导热系数随其吸附量增加呈近似线性增长，当吸附量从0％增加到25％时，各吸附剂导热系数均增加了150％以上；配置出复合吸附剂Z1和Z2在分别添加w=5．0％和7．5％的添加剂下，平均导热系数分别为0．183和0．199w／（m·K），比13X原粉分别提高65．4％和80．1％；将配置的复合吸附剂Z2应用于太阳能冷管，其制冷系数COP约为0．24～0．28．

据热扩散率最小离散度确定导热系数的新热探针法

本文介绍了一种新的用热探针测导热系数的方法 ,它与传统方法不同 ,不是从模型的算式中直接求出导热系数 ,而是从误差分析出发 ,据导热系数λ误差最小时热扩散率α的离散度也最小的原理导出的方法 .理论和实验证明了该方法可以消除实验不满足理论模型和测试者主观性的误差 ,有与热丝法相当的高精度 .本方法已编成数据处理软件 。

考虑热探针接触热阻的热物性测量方法研究

提出了基于考虑接触热阻的热探针导热微分方程的精确解,利用蒙特卡罗反演和分层修正的热探针热物性测量方法,可以同时测量热导率、比热容等热物性参数.利用该方法,对一些液体和固体材料的热导率进行了测量,并与其他测量方法的结果进行了分析与比较.结果表明,采用该方法所得热导率具有较高的精度,平均测量误差约为1.1%;进而针对比热容反演精度较低的问题,论文采用分层修正方法后,比热容的平均测量误差可达到2.6%,精度有了较大提高.对测量结果进行比较发现,接触热阻对固体热导率影响较大,对液体热导率的影响可以忽略;接触热阻对比热容的测量结果的影响不大.

基于蒙特卡洛反演的热探针导热系数测量方法

基于热探针导热问题微分方程的精确解,提出了利用蒙特卡洛反演测量导热系数的方法.该方法充分考虑探针热容和直径的影响,在较短的测量时间内不需要对实验点进行任何取舍,就能准确得出待测样品的导热系数.测量结果表明,采用该方法对于水、甘油、硅油以及无水乙醇的平均测量误差约为0.8%;其中对于无水乙醇这类很难用热探针方法准确测量的液体,其测量误差也在1.5%以内,测量精度明显高于传统的热探针方法.利用该方法测量了不同体积浓度下碳化硅(SiC)纳米颗粒悬浮液的导热系数.

基于随机近似热探针方法的土壤热物性高精度测量系统

土壤的热物性参数是地源热泵系统设计和埋地电缆优化设计等研究过程中最基本的参数。本文基于随机近似热探针方法,在充分考虑探针自身参数和接触热阻影响的基础上,建立了土壤的多物性快速测量系统,并对不同含水量的土壤热物性进行了现场测量。研究结果显示,该方法不仅从原理上消除了传统热探针测量热物性的系统误差,实现了热导率、比热容等多参数的同时高精度测量;而且可以大大缩短测量时间,减少传统热探针方法由于测量时间过长所导致的水分迁移所带来的测量误差,从而实现对土壤多热物性参数的高精度快速现场测量。

热探针测定装置参数实验研究

针对线热源理论自制的热探针在实际测定导热系数过程中所得结果受实验参数影响显著的问题,该文对加热时间、电压、试样直径3个实验参数展开研究,在不同的装置参数下测定乙二醇的导热系数,以探究三者对导热系数测定结果的影响及参数选取的最优区间。实验结果表明：热探针的最佳加热时间为40~60 s,最佳电压为1~2 V;电压〈2 V时可忽略试样直径对测定结果的影响;实验过程温度变化〈5℃时可显著降低试样对流引起的实验误差。研究结果可为热探针测定导热系数参数的选取提供可靠的数据参考,所得规律能有效降低热探针测定导热系数的误差。

利用随机近似热探针方法的生物油热物性研究

提出了基于蒙特卡洛随机近似的热探针方法,该方法以热探针微分方程的精确解为基础,可同时进行热导率、比热容等热物性的测量。对水、甘油、硅油、酒精的测量结果显示,该方法热导率测量的最大相对误差仅为0.7%,比热容相对误差绝对值的平均值为2.6%,最大相对误差为3.8%。利用该方法对快速裂解所生产的生物油的热导率和比热容进行了测量,给出了温度、有机助剂对生物油热导率和比热容的影响,并对结果进行了分析。

基于热探针的建筑用复合相变材料的导热系数的测定

针对建筑用有机相变材料导热系数较低的缺点,通过实验研究了添加石墨增强相变材料导热系数的方法。选择癸酸-十六醇低共熔混合物相变材料作为蓄热介质,通过热探针法对其导热系数的测定,得到其导热系数的变化规律。对添加不同比例石墨的粉煤灰相变材料与纯粉煤灰相变材料的导热系数用热探针法进行对比试验,并在实验条件下找出石墨的最佳比例。实验数据表明:与不添加石墨的粉煤灰相变材料相比,添加石墨添加剂的粉煤灰相变材料的导热系数得到显著提高,换热性能得到增强,添加石墨的最佳比例是10%.

热探针法测试颗粒多孔材料有效热导率的研究

为研究颗粒多孔材料有效热导率与粒径、孔隙率和含水率之间的关系,制备不同粒径、孔隙率和含水率的碳化硅、石英砂和工程砂颗粒,搭建基于热探针法原理的颗粒多孔材料有效热导率测试平台。采用标准甘油对测试系统进行标定,分别对干燥(两相)与含湿(三相)的待测试样进行实验研究。研究结果表明:甘油热导率的测试结果误差在1.2%以内;碳化硅、石英砂和工程砂这3种颗粒多孔材料的两相有效热导率受孔隙率影响较大,均随孔隙率增大而减小,受粒径影响较小,它们的两相有效热导率的预测误差均小于3%;三相有效热导率均随含水率增加而增大,当含水率超过15%时增速均趋缓,且均随孔隙率增加而减小,当孔隙率增至一定程度时,有效热导率降幅逐渐减小,其预测误差均在5.2%以内。

热探针法测量陶瓷粉末导热系数的实验研究

以Al2O3粉末为例,在分析探针法测量原理的基础上,用热探针法对Al2O3粉末的导热系数进行测量,研究在不同含水率和温度下Al2O3粉末导热系数的变化情况。试验结果发现,Al2O3粉末的导热系数随着秸秆密度,温度和含水率的增加而增加,并基本呈线性关系。

量热探针在热等离子射流测量中的应用

为了测量等离子射流的温度和速度，设计了量热探针测量系统，采用补偿式的量热法来测量热等离子体的比焓得到热等离子体的温度；也可作为水冷皮托管来测量射流的动压头确定射流流速。系统采用Ф3．8mm探针实际测量最高温度达8515K。根据等离子喷枪的输入功率和热效率估算出喷枪出口处射流的温度和速度，与探针的测量结果比较吻合。

利用热探针在现场同时测定松散介质α和λ的“加热-冷却法”

本文对利用热探针法现场测试导温系数α和导热系数λ的灵敏度作了分析,提出一种可以有效地同时测定α和λ新的“加热-冷却法”,并通过优化分析得出相应的最佳测试参数.文中也报道了一些测试的结果和相互比较.

热探针法测定含湿土壤的导热系数

根据线热源瞬态导热模型,设计制作了用于测定含湿土壤导热系数的热探针,研究了加热功率、加热时间、探针壁厚对导热系数测定的影响。对不同含水量的土壤导热系数进行测定,得出纯土、河沙含水量—导热系数拟合关系式。结果表明,热探针法测定含湿土壤的导热系数具有便捷、准确的特点。

热探针法测量超声场强度分布

采用热探针法测量了探头式超声设备在纯水中的一维和二维声场强度分布,探究超声强化化工过程的机理.声场强度随着轴向和径向距离的增加而衰减,并满足声场的衰减方程.由于器壁的反射,在轴向和径向产生了驻波.通过构建二维声场强度分布图,考察了超声频率、超声电功率对声场强度分布的影响,并观测了超声探头下方形成的气泡云.结果表明,不同频率下,40 kHz下的声场强度高于30 kHz;同一频率下,超声电功率对声场强度的影响较小,探头下方气泡云的屏蔽作用是电功率影响较小的原因.

热探针法在橡胶复合材料导热性能研究中的应用

利用热探针法测量氮化铝和碳纳米管填充三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料的导热性能。结果表明,氮化铝和碳纳米管均可以显著提高EPDM的导热性能,由于氮化铝和碳纳米管自身取向的不同,填充氮化铝的EPDM不同方向上及不同位置的热导率差别很小,而填充碳纳米管的EPDM在同一方向上的不同位置及不同方向上热导率具有显著差异。

高热流密度量热探针的设计与实验

以热等离子体射流冲击平板传热的热流密度测量为背景，分析比较了文献中报道过的各种测量高热流密度的量热探针的结构及实验方法；结合特定实验条件，设计了新型量热探针并对其测量高热流密度的方法误差进行了分析，描述了实际测量采用的方法，给出若干初步实验结果。

探针法测量水稻秸秆热导率

在分析探针法测量原理的基础上,采用探针法测量秸秆的热导率,并探讨了秸杆密度、含水率和温度对其热导率的影响.结果表明,秸秆热导率随着秸秆密度、温度和含水率增加而增大,与三者之间基本呈线性关系.根据试验结果总结出计算秸秆热导率的经验公式.

深海沉积物地热探针

深海沉积物地热探针是原位、快速探测海底沉积物温度梯度与热导率的专用设备，是目前获得海底沉积物热流值的较佳方法。热流值是判定油气成熟度，进行油气资源评价和油气远景预测的重要参数。地热又是多种危险的自然灾害表现特征，自然界发生的地震、火山、断陷、张裂、热泉喷涌、岩浆入侵、板块运动、地壳变形等，均与地热有直接的关系，因此探测地热能够为预测这些灾难提供参考依据，进而为各类海洋工程建设、海底采矿和海底钻探提供服务。不仅如此，它还能够揭示自然灾害的变化规律，对自然灾害的预测、预报具有重要意义。

原位测量固体材料热导率的改进热探针方法

热导率是一个重要的热特性参数,它的测量方法包括稳态法和瞬态法。然而,各测量方法由于接触界面均存在非完美热接触,导致接触热阻无法忽略,进而降低热导率测量的准确性。于是,本研究提出了一种改进的热探针方法,即原位浇筑单针法,来降低接触热阻的影响。同时我们还采用了另外四种常用的热导率测量方法测量六种材料的热导率。并且,为了研究接触热阻对热导率测量的影响,我们采用了涂抹导热硅脂的双针法和单针法测量材料热导率。研究表明,原位浇筑单针法的测量结果与其它四种方法热导率的测量结果相一致,并且,原位浇筑单针法可以有效地减少接触热阻,从而提高热导率测量的准确度。